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高烈度地震區山嶺隧道工程抗減震技術 版權信息
- ISBN：9787030445216
- 條形碼：9787030445216 ; 978-7-03-044521-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
高烈度地震區山嶺隧道工程抗減震技術 內容簡介
本書主要是基于汶川地震隧道震害調研的資料分析的基礎上，以高烈度地震區的雅西高速公路隧道群和都汶高速公路重點隧道為依托工程，針對隧道不同圍巖加固措施、減震層以及相應的構造措施，對強震區山嶺隧道洞口段結構安全安全性和穩定性進行研究，并將研究成果應用于實際工程。同時，研究了強震區穿越斷層破碎帶隧道結構的動力響應的特性，研發了一種穿越不良地質地段隧道抗震型結構（獲得發明），通過大型振動臺模型試驗驗證，應用于雅西高速公路隧道工程，取得了良好抗減震效果。研究成果具有廣闊的應用前景和實際應用價值，能夠對高烈度地震區隧道工程優化設計、保障安全、減災防災、節約建設資金起到重要的作用，也為強震區同類隧道工程設計施工提供一定參考和借鑒。
高烈度地震區山嶺隧道工程抗減震技術 目錄
目錄
前言
第1章緒論l
1.1發展背景與趨勢l
1.2地下結構地震響應特性和震害形式2
1.2.1地下結構地震響應特性9
1.2.2隧道結構震害分析4
1.3隧道與地下工程的抗震分析方法7
1.3.1地震動分析理淪方法7
1.3.2地震動計算分析方法8
1.4國內外隧道結構抗減震技術研究與應用現狀II
1.4.1隧道結構抗減震技術發展現狀II
1.4.2隧道及地下結構減震措施研究14
1.4.3大型振動臺模型試驗研究16
第2章山嶺隧道震害機理分析及修復加固措施19
2.1汶川地震概況19
2.1.1地震區區域地質構造19
2.1.2地震形成機制20
2.1.3地震波的形成22
9.2汶川地震山嶺隧道震害特征23
2.2.1隧道震害基本概況23
2.2.2隧道洞口段結構震害分析26
2.2.3隧道洞身段結構震害分析30
2.2.4隧道震害的基本特點33
9.Q山嶺隧道地震影響因素33
2.4山嶺隧道震害機理38
2.4.1山嶺隧道震害破壞形態38
2.4.2出嶺隧道震害破壞原因43
2.5災后隧道結構修復加固應用技術45
2.5.1洞口及邊坡46
2.5.2洞門47
2.5.3隧道初期支護處理47
2.5.4隧道襯砌開裂破壞、滲水48
2.5.5仰拱及路面、排水溝等整治修復措施49
2.5.6隧道侵限49
第3章地下結構地震動力分析理論基礎50
3.1地震動力理論分析50
3.1.1運動方程50
3.1.2空間差分方程51
3.2動力計算的本構及力學阻尼52
3.2.1巖土動力本構模型52
3.2.2力學阻尼55
3.3動力計算的邊界條件58
3.3.1邊界元58
3.3.2黏性邊界59
3.3.3黏彈性邊界60
3.3.4自由場邊界61
3.4地震波校正與輸入63
3.4.1基線校正63
3.4.2時頻分析66
3.4.3濾波68
3.4.4地震動的輸入69
3.4.5地震波處理實例——徐店子隧道地震波處理72
第4章強震區隧道洞口結構動力響應及其減震措施76
4.1高烈度地震區山嶺隧道洞口段結構的地震動響應研究76
4.1.1依托工程概況76
4.1.2計算模型參數及模型監測方案78
4.1.3隧道結構橫向地震動力響應分析81
4.1.4隨道結構縱向地震動力響應分析85
4.2強震區山嶺隧道圍巖注漿預加固方案優化88
4.2.1隧道圍巖的注漿加固形式88
4.2.2不同注漿形式下隧道結構動力響應研究89
4.2.3隧道圍巖全環間隔注漿預加固方案研究93
4.3山嶺隧道減震層參數優化研究99
4.3.1減震層位置變化對隧道結構動力響應的影響分析IOO
4.3.2減震材料變化對隧道結構動力響應的影響分析 109
4.3.3減震層厚度變化對隧道結構動力響應的影響分析115
4.3.4隧道洞口段結構抗震與減震動力分析118
第5章洞口段軟硬巖交界面隧道結構抗減震技術123
5.1依托隧道工程概況124
5.2穿越軟硬巖交界面隧道洞口段結構動力響應125
5.2.1交界面傾角對隧道結構地震動力影響分析125
5.2.2交界面位置對隧道結構地震動力影響分析138
5.3洞口段軟硬巖交界面隧道結構抗減震措施147
5.3.1隧道圍巖全環注漿技術方案147
5.3.2隧道結構減震縫的減震效果研究153
第6章強震區公路隧道結構安全模糊綜合評判方法160
6.1隧道結構安全評價因素集的建立160
6.1.1隧道襯砌特征161
6.1.2工程地質特征163
6.1.3地震烈度165
6.1.4隧道結構安全性評價體系167
6.2隧道結構安全等級及其評判基準168
6.2.1隧道安全等級劃分168
6.2.2隧道結構安全影響因素的評判基準169
6.2.3綜合評判模型中隸屬函數的確定170
6.2.4綜合評判模型中權重的確走172
6.3強震區山嶺隧道結構安全模糊綜合評判175
6.3.1依托隧道工程概況175
6.3.2隧道結構安全綜合評判175
6.3.3強震區公路隧道結構安全性評價軟件180
6.4隧道結構安全性數值驗算184
6.4.1V級圍巖段隧道結構安全評估184
6.4.2Ⅳ級圍巖段隧道結構安全評估186
第7章強震區穿越斷層破碎帶山嶺隧道抗減震技術190
7.1隧道走向與斷層位置關系190
7.2跨斷層隧道結構縱向地震動力響應191
7.2.1隧道工程計算模型191
7.2.2跨斷層隧道地震動力響應規律193
7.2.3斷層傾角對隧道結構地震動力響應的影響199
7.2.4斷層寬度對隧道地震動力響應的影響203
7.2.5變形縫對隧道結構地震動力響應的影響207
7.3跨斷層山嶺隧道橫向地震動力響應211
7.3.1隧道計算模型建立211
7.3.2隧道結構橫斷面動力響應特性213
7.3.3隧道結構縱向動力響應特性231
7.4穿越斷層區山嶺隧道柔性結構減震技術233
7.4.1跨斷層隧道柔性減震結構的設計構思233
7.4.2隧道柔性減震結構的關鍵參數優化235
7.4.3柔性結構a減震機理探討240
第8章強震區山嶺隧道結構抗減震措施驗證與分析243
8.1洞口段隧道結構動力特性及其減震效果試驗研究243
8.1.1模型試驗依托工程概況243
8.1.2模型試驗振動臺基本參數243
8.1.3模型試驗動力相似參數設計244
8.1.4試驗相似材料配制246
8.1.5模型試驗方案247
8.1.6動力模型試驗及結果分析248
8.2跨斷層隧道結構抗減震措施振動臺試驗研究266
8.2.1依托工程概況266
8.2.2振動臺模型試驗概況267
8.2.3模型試驗動力相似關系268
8.2.4模型試駿的相似材料270
8.2.5模型試驗方案272
8.2.6模型試驗結果分析276
8.3強震區山嶺隧道振動臺模型試驗相關技術問題286
8.3.1振動臺模型箱設計286
8.3.2模型試驗相似參數及材料確定290
8.3.3模型試驗測試注意問題293
8.3.4振動臺隧道斷層模型設計294
第9章強震區穿越斷層山嶺隧道抗減震措施應用296
9.1跨斷層山嶺隧道結構震害特征296
9.1.1阪神大地震跨斷層隧道震害情況296
9.1.2汶川地震跨斷層山嶺隧道震害情況300
9.2穿越不良地質段隧道抗減震結構形式310
9.3強震區跨斷層隧道抗震型結構的工程應用314
9.3.1烏鞘嶺隧道跨斷層超挖技術314
9.3.2土耳其Bolu公路隧道鉸接技術315
9.4雅西高速公路跨斷層扯羊隧道結構隔離效能設計316
9.4.1過斷層帶隧道結構設計方案研究316
9.4.2跨斷層隧道結構數值模擬分析319
9.4.3跨斷層隧道減震構造措施應用323
參考文獻327
前言
第1章緒論l
1.1發展背景與趨勢l
1.2地下結構地震響應特性和震害形式2
1.2.1地下結構地震響應特性9
1.2.2隧道結構震害分析4
1.3隧道與地下工程的抗震分析方法7
1.3.1地震動分析理淪方法7
1.3.2地震動計算分析方法8
1.4國內外隧道結構抗減震技術研究與應用現狀II
1.4.1隧道結構抗減震技術發展現狀II
1.4.2隧道及地下結構減震措施研究14
1.4.3大型振動臺模型試驗研究16
第2章山嶺隧道震害機理分析及修復加固措施19
2.1汶川地震概況19
2.1.1地震區區域地質構造19
2.1.2地震形成機制20
2.1.3地震波的形成22
9.2汶川地震山嶺隧道震害特征23
2.2.1隧道震害基本概況23
2.2.2隧道洞口段結構震害分析26
2.2.3隧道洞身段結構震害分析30
2.2.4隧道震害的基本特點33
9.Q山嶺隧道地震影響因素33
2.4山嶺隧道震害機理38
2.4.1山嶺隧道震害破壞形態38
2.4.2出嶺隧道震害破壞原因43
2.5災后隧道結構修復加固應用技術45
2.5.1洞口及邊坡46
2.5.2洞門47
2.5.3隧道初期支護處理47
2.5.4隧道襯砌開裂破壞、滲水48
2.5.5仰拱及路面、排水溝等整治修復措施49
2.5.6隧道侵限49
第3章地下結構地震動力分析理論基礎50
3.1地震動力理論分析50
3.1.1運動方程50
3.1.2空間差分方程51
3.2動力計算的本構及力學阻尼52
3.2.1巖土動力本構模型52
3.2.2力學阻尼55
3.3動力計算的邊界條件58
3.3.1邊界元58
3.3.2黏性邊界59
3.3.3黏彈性邊界60
3.3.4自由場邊界61
3.4地震波校正與輸入63
3.4.1基線校正63
3.4.2時頻分析66
3.4.3濾波68
3.4.4地震動的輸入69
3.4.5地震波處理實例——徐店子隧道地震波處理72
第4章強震區隧道洞口結構動力響應及其減震措施76
4.1高烈度地震區山嶺隧道洞口段結構的地震動響應研究76
4.1.1依托工程概況76
4.1.2計算模型參數及模型監測方案78
4.1.3隧道結構橫向地震動力響應分析81
4.1.4隨道結構縱向地震動力響應分析85
4.2強震區山嶺隧道圍巖注漿預加固方案優化88
4.2.1隧道圍巖的注漿加固形式88
4.2.2不同注漿形式下隧道結構動力響應研究89
4.2.3隧道圍巖全環間隔注漿預加固方案研究93
4.3山嶺隧道減震層參數優化研究99
4.3.1減震層位置變化對隧道結構動力響應的影響分析IOO
4.3.2減震材料變化對隧道結構動力響應的影響分析 109
4.3.3減震層厚度變化對隧道結構動力響應的影響分析115
4.3.4隧道洞口段結構抗震與減震動力分析118
第5章洞口段軟硬巖交界面隧道結構抗減震技術123
5.1依托隧道工程概況124
5.2穿越軟硬巖交界面隧道洞口段結構動力響應125
5.2.1交界面傾角對隧道結構地震動力影響分析125
5.2.2交界面位置對隧道結構地震動力影響分析138
5.3洞口段軟硬巖交界面隧道結構抗減震措施147
5.3.1隧道圍巖全環注漿技術方案147
5.3.2隧道結構減震縫的減震效果研究153
第6章強震區公路隧道結構安全模糊綜合評判方法160
6.1隧道結構安全評價因素集的建立160
6.1.1隧道襯砌特征161
6.1.2工程地質特征163
6.1.3地震烈度165
6.1.4隧道結構安全性評價體系167
6.2隧道結構安全等級及其評判基準168
6.2.1隧道安全等級劃分168
6.2.2隧道結構安全影響因素的評判基準169
6.2.3綜合評判模型中隸屬函數的確定170
6.2.4綜合評判模型中權重的確走172
6.3強震區山嶺隧道結構安全模糊綜合評判175
6.3.1依托隧道工程概況175
6.3.2隧道結構安全綜合評判175
6.3.3強震區公路隧道結構安全性評價軟件180
6.4隧道結構安全性數值驗算184
6.4.1V級圍巖段隧道結構安全評估184
6.4.2Ⅳ級圍巖段隧道結構安全評估186
第7章強震區穿越斷層破碎帶山嶺隧道抗減震技術190
7.1隧道走向與斷層位置關系190
7.2跨斷層隧道結構縱向地震動力響應191
7.2.1隧道工程計算模型191
7.2.2跨斷層隧道地震動力響應規律193
7.2.3斷層傾角對隧道結構地震動力響應的影響199
7.2.4斷層寬度對隧道地震動力響應的影響203
7.2.5變形縫對隧道結構地震動力響應的影響207
7.3跨斷層山嶺隧道橫向地震動力響應211
7.3.1隧道計算模型建立211
7.3.2隧道結構橫斷面動力響應特性213
7.3.3隧道結構縱向動力響應特性231
7.4穿越斷層區山嶺隧道柔性結構減震技術233
7.4.1跨斷層隧道柔性減震結構的設計構思233
7.4.2隧道柔性減震結構的關鍵參數優化235
7.4.3柔性結構a減震機理探討240
第8章強震區山嶺隧道結構抗減震措施驗證與分析243
8.1洞口段隧道結構動力特性及其減震效果試驗研究243
8.1.1模型試驗依托工程概況243
8.1.2模型試驗振動臺基本參數243
8.1.3模型試驗動力相似參數設計244
8.1.4試驗相似材料配制246
8.1.5模型試驗方案247
8.1.6動力模型試驗及結果分析248
8.2跨斷層隧道結構抗減震措施振動臺試驗研究266
8.2.1依托工程概況266
8.2.2振動臺模型試驗概況267
8.2.3模型試驗動力相似關系268
8.2.4模型試駿的相似材料270
8.2.5模型試驗方案272
8.2.6模型試驗結果分析276
8.3強震區山嶺隧道振動臺模型試驗相關技術問題286
8.3.1振動臺模型箱設計286
8.3.2模型試驗相似參數及材料確定290
8.3.3模型試驗測試注意問題293
8.3.4振動臺隧道斷層模型設計294
第9章強震區穿越斷層山嶺隧道抗減震措施應用296
9.1跨斷層山嶺隧道結構震害特征296
9.1.1阪神大地震跨斷層隧道震害情況296
9.1.2汶川地震跨斷層山嶺隧道震害情況300
9.2穿越不良地質段隧道抗減震結構形式310
9.3強震區跨斷層隧道抗震型結構的工程應用314
9.3.1烏鞘嶺隧道跨斷層超挖技術314
9.3.2土耳其Bolu公路隧道鉸接技術315
9.4雅西高速公路跨斷層扯羊隧道結構隔離效能設計316
9.4.1過斷層帶隧道結構設計方案研究316
9.4.2跨斷層隧道結構數值模擬分析319
9.4.3跨斷層隧道減震構造措施應用323
參考文獻327
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